热处理常用计算公式

1、热处理常用计算公式高斯误差函数根据菲克第一、第二定律及边界条件导出x注：C在时刻t离外表距离为x处的浓度；Co原始的均一浓度；Cs 恒定值的外表浓度气体渗碳层深、温度、时间、碳势之相关经验公式1. F.E哈里斯()H为渗碳层深D为全渗碳层深 H 二 bboe"287/T t(2) D =31.6&/lO(67O0T)F 4bo,金兰绝对温度D = 800Jt/lO3700t t为开尔文绝对温度2. 公式简化(1)H二 0.457 讥(t=870 C )H二 0.533t(t=900 c )H二 0.635 t( t=825 c )3.回归方程仅适用于900930 C 20 C

2、r 渗碳)T为渗碳时间H 二 0.46970.243t4. 真空渗碳经验公式lx 802./t/八 dt =(1)(6700、10 11.5T +492 丿C co注：dt为总渗碳深度mm ； tc为渗碳期时间h ； t为渗 碳总时间h ； g为技术要求的外表碳浓度；T为工艺渗 碳温度匸；Co为工件原始碳浓度。扩散期时间为td =t5. 渗碳深度数学模型热加工工艺，19914金属热处理，19974120CrMn Mo : S 二-0.6149 0.57731 0.5747C220CrMnTi S 0.5248 0.55761 0.4218C?s：渗碳层深度mm t:渗碳时间h s:渗碳碳势%6

3、. 几种渗碳钢渗层深度与渗碳时间对照表120Cr.20CrMnTi渗层深度与渗碳时间对照表渗碳层深度6 mm强渗时间h扩渗时间h0.61.0 (0.8)2.01.00.81.2 (1.0)2.51.51.01.4 (1.2)3.02.01.21.6 (1.4)3.82.52 15#、20#钢渗层深度与渗碳时间对照表渗碳层深度6 mm强渗时间h扩渗时间h0.60.9 (0.8)3.00.51.00.81.2 (1.0)4.01.01.01.4 (1.2)5.01.01.21.6 (1.4)6.01.57.典型滴注式控制渗剂滴量气体渗碳工艺930 ± 109Co880乜TI排号均温.强渗

4、扩散降温甲醇甲醇煤油甲醇甲醇ABCD(E)* t/h注： A 180200D/mi n翻开排气孔B 160180D/mi n关小排气孔C 105115D/mi n调节排气孔D 120130D/mi nE120130D/mi n三、反映淬透性的碳当量(Cep)计算Cep = C 6Mn 115Ni Cr Mo'P四、因态金属熔点的估算七熔=1535-65C -30P -25S -20Ti -8Si -5Mn -4N-2V - 2Mo - 8q B - 1.5Gr - 1W - 1300H -90N -8qO C五、金属再结晶温度与熔点的关系(1) t再二 0.4t熔-164 C(2) T

5、再0.35 0.40 T熔六、几种强度(硬度)指标的简易换算1. HB与二b的近似换算：(1) 轧制反锻钢件：-b =3.43.6HB(2) 铸钢件：匚b=34HB(3) 铬钼硅钢：二b=3.5HB 铬钼钢：二b=3.3HB(5) 硬铝合金：二b=3.7HB(6) 黄铜(合金)：二 b=5.3HB(7) 纯铜(紫铜)：匚b=4.8HB(8) 灰口铸铁：二 b2. HRC 与二 b( MPa)的换算：二 b=-801.24+50.8HRC3. HRC与HV的换算：“233H RC 14500HV =100 H RC七、4s#力学性能与回火温度的函数关系式1. - b =2263.8-2.65t

6、(MPa) (t 为回火温度：200700 C )2. 5=-11.39+0.066t (%) (t 为回火温度：200700 C)3. HRC=75.46-0.09bt (t 为回火温度：200700 C)4. HRC=(819-t)/10八、钢的成分、回火温度与硬度三元回火方程式HRC = 75.5 - 0.094 t C 6.66 W(C)注：HRC为洛氏硬度值；t C为回火温度；W(C)为钢的碳含量或碳当量，对于合金钢，碳当量以下式计算：Cep 二 C 16Mn 打 Cr Mo V J Ni Cu九、钢的临界点计算1. 下临界点的近似计算:(1)Ac, =723 25Si 15Cr 3

7、0W 40Mo 50V-7Mn-15Ni C(2) Ac, = 59 1301 -25Mn 40Si-26Ni 426 CA =723-18Ni -14Cu -12Mn 8W 16Mo20Cr26Si55V C(4) Ag = 722 14Mn 14Ni 22Si 23Cr C(5) A®=723 -11Mn -17Ni 29Si17Cr6W 290A C(6) Ae= 755 -33C -23Si-18Mn17Cr5Mo 16V C2. 上临界点AC3的近似计算:1Ac3= 855-180C-14Mn-18Ni-2CJ 45Si CAc厂 900 - 206C -15 Ni - 3

8、0Mn - 11Cr - 20Cu45Si 104V 32Mo 13W 700P CAc3 二 930 - 395C - 14Mn 55Si 6Cr 25Mo83V CAc厂 910-320C-14Ni-12Cu-10Mn 5Cr7W 14Mo 18Si 5V C本经验公式适用于含碳量w 0.40%的钢种Ac3 = 782 -150C-0.40-14Ni-12Cu-10Mn 5Cr7W 14Mo 18Si 5V C适用于含碳量0.40%的钢种6Ac =854-180C 44Si -14Mn -1.7Cr -18Ni C7AC3 = 59 1538 323C25Mn 80Si - 32Ni -

9、3C门 C仅适用于 0.300.60%C,W2%Mn1%Si,w3.5%Ni,w1.5%Cr,w 1.5%Md的钢种3. 上临界点Acm的近似计算：Acm = 723 340x - 0.80 - 30 Ni - 18Cu - 15Mn 11W22 Mo30Si60Cr80V式中X为钢的含碳量4. 贝氏体转变临界点BsBf1 Bs = 830 - 270C -90Mn -37Ni - 70C门- 83Mo C该公式仅适用于 0.100.55%C, 0.201.70%Mn, w5.0%Ni,w 3.5%Cr,w 1.0%Mn的钢种Bs = 630 -45Mn - 35Si - 40V - 306

10、- 24Mo - 20Ni- 12W C(3) Bs = 830 - 270C - 90Mn - 37Ni - 70C门 _ 83Mu CB50 二 Bs = 60 CBf 二 Bs-120 C注：当钢的成分为 0.100.55%C,0.103.5%Cr,0.201.70%Mn, 0.105.0%Ni 时，计算误差在士 2025 C5. 马氏体转变临界点(MsMf )(1) Ms = 520 -320C -50Mn -30Cr - 20Ni -SSi CMs = 538 _ 317C _ 33Mu - 28C门 _ 17Ni _ 11Si _ 11Mo -11W C(适用于合金结构钢的Ms点计

11、算)Ms 二 517 -317C -33Mn - 26C门 一 16Ni - 10Si - 10Mo -10W C(4) Ms =517 300C 33Mn - 26Cr - 16Ni - 10Si - 10Mo C(5) Ms = 520 -50Mn - 30Cr - 20 Ni Mo - SCu Si - 320 C适用于0.200.80%C的工业用钢(6)(8)(9)Ms =514 1-0.62C 1 -0.092Mn 1 - 0.07Cr 1 - 0.033Si1 - 0.045Ni 1 -0.029Mo 1 - 0.013W CMs = 4951 - 0.62C 1 -0.07Cr

12、1 - 0.092Mz 1 - 0.029Mo1 -0.033Si 1 -0.013W 1-0.045Ni 1-0.012Co CMs =795 -5500C -45Mn 一 35V - 30Cr - 20Ni - 16 Mo 8W 5Si6Co 15Al CMs = 525 -350C -0.05 -45Mn - 35V - 30Cr - 20Ni -16Mo -8W -5Si6Co 15Al C(10) Mx 二 K - 474C -33Mn - 17 Ni - 17C门-21MoMs , K - 561 ； M10, K = 55仁 3 ； M50, K = 514一 9 ；M90, K

13、 = 561 ； Mf , K = 346一15 ；(11) FeMs合金马氏体转变终3点：Mf = 650 - 560C - 273 C6. 马氏体形成量与形式温度的关系(工业用钢)(1) “100 = Ms - 215=15 C(2) M90 = Ms- 103- 10 C(3) M 50 = Ms - 47 - 9 C(4) M1厂 Ms - 10 - 3 C十、常用钢的热处理回火方程式(50种)(黄春峰，热加工工艺，1993,NO.3)使用说明：(1) 钢村原材料化学成分及力学性能应符合国家技术标准要求(GB.YB等)，最大外径(或有效厚度)接近或小于临界直径；(2) 在淬火温度、回火

14、时间与定值的条件下，回火方程仅适用于常 规淬火、回火工艺；不可用于亚温淬火、复合热处理、形变热 处理工艺等；(3) 在热处理过程中，还应选择正确的淬火介质，使冷却能力满足 工艺要求；钢材要按要求预备热处理；除高速钢外，一般仅进 行一次回火；(4) 考虑到随机因素影响，钢材热处理后，回火实际硬度和温度与计算所得数据允许误差为w 5%;(5) HHRC, Hq-HB , H3_HV , H HRA130 #855 °C /水H1 = 42.5-(%0T240#835 °C /水H1 = 65-%5T345 #840 °C /水h1 = 62%00t24L,50825

15、°C /水已=70.5-%T560 #815 °C /水已=74-5665#810 °C 冰也=78.3-%2T720Mn900 °C /水H 4 = 85 -( T820Cr890 °C /油已-绘丁912CrZNi4865 "C /油H1 = 72.5-(%0T(T w4009 )865 °C /油也=67.5-(%°T(T >400 °C )1018CrZNi4W850 X /油Hi =48-(%20000厂1118CrZNi4A870 °C /油H1=48-%000°t2

16、1220CrM nTiA870 °C /油H1=48%6000T21330CrMo880 °C /油H1 = 625-%6T1430CrNi 3830 °C /油已=600-篦 T1530CrM nSi880 °C /油H1=62-(%5T1635Si Mn850 °C /油H2 = 540-(%T1735CrMoV850七/油H2 =637.5-(%T1838CrA850 °C /油已=50.9-。鬆皿十21938CrMoAIA930 °C /油Hl64(%0T(T < 550 9 )930 X /油已=95-%/(

17、T > 550 9 )2040Cr850 "C /油也=75-(%声2140CrNi850乜/油H1 = 63-%T2240CrNiMo850 °C /油已=62.5-(%°T2350Cr835 °C /油H1 = 63.5-(%5T2450CrVA850 °C /油H1=73-(%4T2555SiMoV850 °C /油H1=6°-(%0T2655Si MnMoV870 °C /油H1=61-%5T2760SiZ Mn860 °C /油H1=68-%250T22865M n820 °C

18、/油H1=74-%t29T7810 °C /水比=77.5-T30T8800 °C /水H1 = 78。丫31T10780 °C /水比=827-%竹32T12780 °C /水H1 = 72.5-%6T33CrMn840 °C /油H1=67-%0T(100 °C < T < 400 9 )34CrWMn830七/油H1=69-%5T35Cr12980 °C /油已=64-(%0T(T < 500 9 )980 °C /油已=107.5-(%0T(T >500 °C )36Cr12MoV1000°C /油H1=65%T(T < 500 9 )37Cr12Mo970 X /油H3 =850-開 T(T < 500 9 )970 X /油H3 = 1267-(%T(T >500 °C )383CrZW8V1150°C /油H3 =1750-2T(T <6009 )398Cr3870